2、的零件，應(yīng)選用疲勞強(qiáng)度較高的材料。(2)滑動(dòng)摩擦力工作的零件，應(yīng)選川減摩性能好的材料；在高溫下1二作的零件應(yīng)選用耐熱材料；在腐蝕介質(zhì)屮工作的零件應(yīng)選擇耐腐蝕材料。材料各種性能指標(biāo)中，只取其中之一(如強(qiáng)度極限、疲勞極限等)作為選擇材料的依據(jù)是不合理的，由于減輕質(zhì)量常是設(shè)汁機(jī)械臂的主要要求Z—，故可以采用質(zhì)量指標(biāo)對(duì)零件進(jìn)行評(píng)定，然后選擇合適的材料。二選材方法選取何種材料構(gòu)成其結(jié)構(gòu)本體是詳細(xì)設(shè)汁中必然要遇到的問(wèn)題。一個(gè)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)需要從材質(zhì)、剖面結(jié)構(gòu)、構(gòu)建組合形式等方面加以考慮，以便妥善解決應(yīng)力、變形、質(zhì)量、固有振動(dòng)頻率等問(wèn)題。2.1木材木材是一種非常優(yōu)秀的材料。木
3、材相比金屬或其他螭料的質(zhì)地要輕，不易彎］
4、1
5、,并且割斷或切削都很容易。當(dāng)需要制作支柱類零部件時(shí)，使用木質(zhì)材料要比使用金屬材料更便于組裝,，相對(duì)來(lái)說(shuō)，木材更適合于制作輕型機(jī)械臂。由于干燥的木材不導(dǎo)電，因此，不會(huì)產(chǎn)生采用金屬材料時(shí)所擔(dān)心的短路現(xiàn)象。但要避免使用較軟的板條，如松木、冷杉等，這是兇為和對(duì)于重量來(lái)說(shuō)它們的體積太大了。木制材料在制作機(jī)械愕時(shí)，3厘米以上的木材相對(duì)來(lái)說(shuō)比較垂，也比較難加工。當(dāng)需要這種材料時(shí)，可以采用版也屮使用的機(jī)木膠合板來(lái)取代。由于膠合板一般都比較薄，肓接使用往往滿足不了零部件的強(qiáng)度要求。為此，需要先將它制作成箱體，或者通過(guò)添加金加加固件來(lái)
6、提高強(qiáng)度，這樣就可以用木材制作出既輕又結(jié)實(shí)的本體。不管怎么說(shuō)，用會(huì)屬制成從一種獨(dú)特的角度來(lái)看，可以考慮使用所謂的外來(lái)木材制作，這些木材可以從木工車床加T供應(yīng)商的口錄中得到。它們包括：柚木、胡桃木、花梨木等。在多層結(jié)構(gòu)的機(jī)械愕中，它們可以作為分離各安裝層的堅(jiān)固的支撐架。用金屬制造的機(jī)械臂似乎才給人感覺(jué)更像機(jī)械臂。的確，機(jī)械臂的外觀也很重要。但是，如果能實(shí)現(xiàn)那樣的功能，積極采片制作簡(jiǎn)單的木材為材料，不失為一種很好的選擇。2.2塑料塑料也是一種制作機(jī)械轄的有效材料。在材料商店中，出售有很多如聚酯塑料板之類的顰料材料在廢棄的14常?；畲ㄆ峰灿泻芏嗫梢源▉?lái)充當(dāng)機(jī)械臂
7、的制作材料。兇此，在制作機(jī)械臂時(shí)，應(yīng)該首先從身邊尋找制作材料。例如，在制作運(yùn)送乒乓球Z類的機(jī)械臂時(shí)，可充分利用超市中使用的發(fā)泡塑料包裝盒，或?qū)⒎叫蔚娘A料飲料瓶切下一部分，利用這些材料的形狀可以制作岀機(jī)械臂中裝載物品的部件。當(dāng)需要選川板材時(shí)，如果強(qiáng)度要求不高，可以采用很容易找到的瓦楞犁料板。此外，還叮以利丿IJ廢棄車船模型的零部件，通過(guò)去掉多于部分，采取與其他零部件組合等方法，或許還能使這些廢棄物煥發(fā)出新等方法，或許還能使這些廢棄物煥發(fā)出新的活力2.3金屬2.31不同金屬機(jī)械件能的差異機(jī)械臂使用的材料多用于結(jié)構(gòu)制作，-?般選用金屬材料。機(jī)械臂應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。因
8、此主要材料選用各種碳鋼和鋁介金。表1是鋼和銷的典型機(jī)械特性比較。表1鋼和鋁的典型機(jī)械特性在使用金屬材料制作機(jī)械臂時(shí)，若使用專業(yè)工具，加工金屬材料要比想象的簡(jiǎn)單。材料不同，加工的難易程度可能會(huì)有所不同。一般來(lái)說(shuō)，在對(duì)厚度在1mm以上的金屬進(jìn)行彎折或切削時(shí)，需耍使用特殊的工具，加工起來(lái)比較兇難。另外，當(dāng)金屈材料比較短時(shí)，其強(qiáng)度很高。隨著尺寸增加，金屬材料會(huì)因自重發(fā)生彎曲，因Inj達(dá)不到預(yù)想的強(qiáng)度。在制作小型機(jī)械臂時(shí)，可以釆用將金屬薄板兩邊卷起的方法來(lái)增加其強(qiáng)度，應(yīng)該盡量避免使用比較厚重的金屬材料。2.3.2不同金屬截血性能的差界材料截血對(duì)構(gòu)件質(zhì)量和剛度有重要影響，
9、因此通過(guò)合理選擇構(gòu)件截而可以較好的滿足機(jī)械臂的使用耍求，如空心圓截而、空心矩形截面和工字型截而等。若空心矩形截而是邊長(zhǎng)a,壁厚f的正方形，空心圓截面的外圓直徑也為a,壁厚也為t,且另f=0.2U,通過(guò)讓算可以得出，在相同肇厚的條件下，止方形卒心截面比空?C,L員I截面的慣性矩高69%—84%,而質(zhì)量?jī)H增加27%。壁厚越薄，則效果越明顯。若空心矩形截面和空?C,I員I截面的型材相同、截面相等，且D=a時(shí)，設(shè)空?C,I員I截而壁厚fl=O?2a,可以計(jì)算出正方形空心截面比空心圓截面的剛度提高了40%?60%。所以在機(jī)械臂的制作過(guò)程中多采用以下材料：10X10鋁合金
10、方管；20X20方管；25X25鋁合金
